(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１端末の特性情報を接続要求の確立(establishment)要因として含む接続要求メッセージを無線通信網へ伝送するステップ；及び
前記接続要求メッセージへの応答として前記無線通信網から接続拒否メッセージを受信する場合、既設定の第１待機時間待機してから前記無線通信網への再接続を試みるステップを含み、
前記接続要求メッセージは、RRC(Radio Resource Control)接続要求メッセージであり、
前記第１端末の特性情報は、前記第１端末の前記無線通信網への接続が時間遅延に鈍感であること(tolerant)を示す特性情報を含む端末の通信方法。
【請求項２】
前記接続拒否メッセージは、RRC(Radio Resource Control)接続拒否メッセージである請求項１に記載の端末の通信方法。
【請求項３】
前記第１端末の前記既設定の第１待機時間は、第２端末の第１待機時間より大きい値に設定され、
前記第１端末はマシンタイプ通信端末であり、前記第２端末はマシンタイプ通信端末以外の一般の通信端末である請求項１に記載の端末の通信方法。
【請求項４】
第１端末の特性情報を接続要求の確立(establishment)要因として含む接続要求メッセージを無線通信網へ伝送するステップ；及び
前記接続要求メッセージへの応答として前記無線通信網から接続拒否メッセージを受信する場合、既設定の第１待機時間待機してから前記無線通信網への再接続を試みるステップを含み、
前記第１端末の前記既設定の第１待機時間は、第２端末の第１待機時間より大きい値に設定され、
前記第１端末はマシンタイプ通信端末であり、前記第２端末はマシンタイプ通信端末以外の一般の通信端末であり、
前記第１端末の特性情報は、前記第１端末の前記無線通信網への接続が時間遅延に鈍感であること(tolerant)を示す特性情報を含む端末の通信方法。
【請求項５】
第１端末の特性情報を接続要求の確立(establishment)要因として含む接続要求メッセージを無線通信網へ伝送するステップ； 
前記接続要求メッセージへの応答として前記無線通信網から接続拒否メッセージを受信する場合、既設定の第１待機時間待機してから前記無線通信網への再接続を試みるステップ；
前記接続要求に対して前記無線通信網から接続承認を取得した場合、承認された接続を通じて前記無線通信網と通信するステップ；及び
前記無線通信網から接続解除メッセージを受信する場合、前記無線通信網との接続を解除するステップを含み、
無線通信網から受信した前記接続解除メッセージは、前記第１端末の既設定の第２待機時間に関する情報を含み、
前記第１端末は、前記既設定の第２待機時間以後に前記無線通信網へ再接続を試み、
前記第１端末の特性情報は、前記第１端末の前記無線通信網への接続が時間遅延に鈍感であること(tolerant)を示す特性情報を含む端末の通信方法。
【請求項６】
前記接続解除メッセージは、RRC接続解除メッセージである請求項５に記載の端末の通信方法。
【請求項７】
前記第１端末の前記既設定の第１待機時間は、第２端末の第１待機時間より大きい値に設定され、
前記第１端末はマシンタイプ通信端末であり、前記第２端末はマシンタイプ通信端末以外の一般の通信端末である請求項５に記載の端末の通信方法。
【請求項８】
前記第１端末の前記既設定の第２待機時間は、第２端末の第２待機時間より大きい値に設定され、
前記第１端末はマシンタイプ通信端末であり、前記第２端末はマシンタイプ通信端末以外の一般の通信端末である請求項５に記載の端末の通信方法。
【請求項９】
前記接続拒否メッセージは、RRC接続拒否メッセージである請求項５に記載の端末の通信方法。
【請求項１０】
少なくとも一つの端末と連動する通信網の無線通信方法であって、
第１端末の特性情報を接続要求の確立(establishment)要因として含む接続要求メッセージを第１端末から受信するステップ；
前記接続要求メッセージが含む前記第１端末の特性情報を考慮して前記第１端末との接続を承認するかまたは拒否するかを決定するステップ；
前記第１端末との接続を拒否する場合、接続拒否メッセージを前記第１端末へ送信するステップ；及び
前記第１端末が既設定の第１待機時間待機した後に、前記接続拒否メッセージを受信した前記第１端末から接続の要求を受けるステップを含み、
前記接続要求メッセージは、RRC(Radio Resource Control)接続要求メッセージであり、
前記第１端末の特性情報は、前記第１端末の前記無線通信網への接続が時間遅延に鈍感であること(tolerant)を示す特性情報を含む無線通信方法。
【請求項１１】
前記第１端末との接続を承認する場合、接続承認メッセージを前記第１端末へ送信するステップ；
前記承認された接続を通じて前記第１端末と通信するステップ；及び
接続解除理由が発生した場合、前記第１端末へ接続解除メッセージを送信するステップをさらに含む請求項１０に記載の無線通信方法。
【請求項１２】
前記接続解除メッセージは、第１端末の既設定の第２待機時間に関する情報を含み、
前記第１端末は、前記既設定の第２待機時間以後に前記無線通信網へ再接続を試みる請求項１１に記載の無線通信方法。
【請求項１３】
前記第１端末の前記既設定の第２待機時間は、第２端末の第２待機時間より大きい値に設定され、
前記第１端末はマシンタイプ通信端末であり、前記第２端末はマシンタイプ通信端末以外の一般の通信端末である請求項１２に記載の無線通信方法。
【請求項１４】
前記接続拒否メッセージは、RRC接続拒否メッセージである請求項１０に記載の無線通信方法。
【請求項１５】
前記接続解除メッセージは、RRC接続解除メッセージである請求項１０に記載の無線通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
下記の実施例はマシンタイプ通信システムに関し、より具体的には、マシンタイプ通信のための無線網でのパケット送受信方法及び手順に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
マシンタイプ通信サービス(マシンタイプ通信: Machine Type Communication)は、機械装置間、または機械装置とユーザ間の情報交換をするためのサービスである。マシンタイプ通信は、データ伝送率が高くない通信端末機など、特殊に開発された端末機及びサーバを用いて自動車ナビゲーション、センサネットワークなどの領域で用いられる。
【０００３】
マシンタイプ通信端末機とマシンタイプ通信サーバとの情報交換は、主に有線網を通じて行われて来た。したがって、無線網を用いたマシンタイプ通信端末機とマシンタイプ通信サーバとの情報交換については、環境設定、情報伝達及び制御方法及び手順、そしてマシンタイプ通信サービスを維持するための管理方法及び手順などが提案されなければならない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例示的な実施例の一様態は、マシンタイプ通信サービスのためにデータを伝送する方法を提案する。
【０００５】
例示的な実施例のまた他の一様態は、マシンタイプ通信サービスを提供するための無線網を管理するための方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
例示的な実施例の一様態によれば、マシンタイプ通信端末機において、マシンタイプ通信サーバへ上記マシンタイプ通信端末機の特性情報を伝送する伝送部、及び上記マシンタイプ通信端末機の特性情報に応答して上記マシンタイプ通信端末機の特性を考慮した制御情報を上記マシンタイプ通信サーバから受信する受信部を含むマシンタイプ通信端末機が提供される。
【０００７】
例示的な実施例のまた他の側面によれば、マシンタイプ通信端末機において、第２のマシンタイプ通信端末機のネットワークアドレスと同一の上記マシンタイプ通信端末機のネットワークアドレスを格納するネットワークアドレス格納部を含むマシンタイプ通信端末機が提供される。
【０００８】
例示的な実施例のさらに他の様態によれば、同一のネットワークアドレスを有する複数のマシンタイプ通信端末機へ通信要求を伝送する伝送部、及び上記複数のマシンタイプ通信端末機のうち少なくとも一つ以上の通信端末機から上記通信要求に応答してデータを受信し、上記データの受信によって通信手順を終了する受信部を含むマシンタイプ通信サーバが提供される。
【発明の効果】
【０００９】
例示的な実施例の一様態によれば、マシンタイプ通信サービスのためにデータを伝送することができる。
【００１０】
例示的な実施例のまた他の一様態は、マシンタイプ通信サービスを提供するための無線網を管理することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】無線網または有線網から構成されたマシンタイプ通信システムの一例を示す図面である。
【図２】マシンタイプ通信サービスを利用した自動車ナビゲーション及び自動車制御動作のシナリオを示す図面である。
【図３】家庭内でマシンタイプ通信サービスの動作シナリオを示す図面である。
【図４】家庭で使用する自動化されたマシンタイプ通信サービスの一例を示す図面である。
【図５】例示的な実施例によるマシンタイプ通信端末機の構造を示すブロック図である。
【図６】他の例示的な実施例によるマシンタイプ通信端末機の構造を示すブロック図である。
【図７】また他の例示的な実施例によるマシンタイプ通信サーバの構造を示すブロック図である。
【図８】マシンタイプ通信端末機の無線網アクセスのための制御情報交換手順を段階別に示す図面である。
【図９】同一のグループ内の複数のマシンタイプ通信端末機が無線アクセス区間では各自の無線ベアラを有し、基地局以後では一つの無線ベアラを共有する通信方式を示す図面である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１は、無線網または有線網から構成されたマシンタイプ通信システムの一例を示す図面である。
【００１３】
マシンタイプ通信システムは、マシンタイプ通信サーバ110、マシンタイプ通信ゲートウェイ120, 121, 122, 123、マシンタイプ通信端末機131, 132, 133, 134, 135, 136, 141, 142, 143を含むことができる。
【００１４】
マシンタイプ通信サービスを支援するための無線網は、無線LAN、セルラ移動通信網、またはマシンタイプ通信サービスのために別途に構成した無線網であってもよい。
【００１５】
マシンタイプ通信サーバは、マシンタイプ通信サービスを提供するセルラ網内または網とインターフェースとを有する個体である。
【００１６】
マシンタイプ通信ゲートウェイは、マシンタイプ通信サーバ及びマシンタイプ通信端末機との制御プレーンを管掌するか、マシンタイプ通信サーバとマシンタイプ通信端末機間の通信を中継する役割をする。また、マシンタイプ通信ゲートウェイは、多数のマシンタイプ通信端末機からデータを受信して、受信したデータを無線網へ伝送することができる。
【００１７】
マシンタイプ通信端末機は、通信網等を利用してマシンタイプ通信サーバにアクセスし、様々なサービスをユーザ150, 151, 152に提供する端末機である。
【００１８】
一様態によれば、マシンタイプ通信端末機は、様々な類型のうち一つの類型であってもよい。例えば、マシンタイプ通信端末機の第１類型は、セルラシステムで一般的なユーザ端末機にモジュール形態で組み込まれた形態のように、マシンタイプ通信端末機のすべての機能を含まない端末機であってもよい。または、既存の端末機が含む機能を含まない端末機であって、単純化(Simplified)されたマシンタイプ通信端末機であると区分することができる。例えば、自動車に設置されたナビゲーション、または携帯電話にモジュール形態で組み込まれてナビゲーションまたは自動車制御のために用いられてもよい。
【００１９】
マシンタイプ通信端末機の第２類型は、マシンタイプ通信サービスを提供する別途の装置(例えば、家電器機、IT器機、自動車、産業設備器機、基幹産業設備器機、社会安全設備器機、または環境設備器機)に組み込まれたマシンタイプ通信端末機である。この類型の端末機は、マシンタイプ通信端末機のすべての機能を含む端末機であって、完全な(complex)マシンタイプ通信端末機であると区分することができる。例えば、第２類型のマシンタイプ通信端末機は水道、電気、ガスなどの計量器やエレベータ、自動販売機などに組み込まれて無線網へ制御情報及びデータの送受信を行う。
【００２０】
マシンタイプ通信端末機の第３類型は、他の有無線網とは接続されず、ただ一つの通信網(例えば、3GPP通信網)とのインターフェースのみを有する端末機である。例えば、温度感知、災難感知などの用途に用いられるマシンタイプ通信端末機は、該当情報を収集し、収集された情報を指定された通信網を用いてマシンタイプ通信サーバなどに報告することができる。
【００２１】
マシンタイプ通信端末機の第４類型は、２つ以上の無線網とのインターフェースを有する通信装置である。例えば、センサネットワーク、メッシュネットワーク、アドホック(ad-hoc)ネットワーク、セルラネットワークなど、互いに異なる無線網を接続する装置であって、収集されたデータまたは制御情報などを無線網へ伝達するか、無線網から受信できる装置である。第４類型に属するマシンタイプ通信端末機の一例として、橋梁などに設けられたセンサネットワークから収集された情報をセルラー網を介してマシンタイプ通信サーバなどに報告する通信装置が挙げられる。
【００２２】
マシンタイプ通信端末機のユーザ151, 152, 153は、マシンタイプ通信サーバ110またはマシンタイプ通信端末機131, 132, 133, 134, 135, 136, 141, 142, 143から提供されるサービスを使用するユーザであって、周期的にまたは要求によってマシンタイプ通信サーバ110またはマシンタイプ通信端末機131, 132, 133, 134, 135, 136, 141, 142, 143のデータを受信するか、マシンタイプ通信サーバ110またはマシンタイプ通信端末機131, 132, 133, 134, 135, 136, 141, 142, 143の設定を変更することができる。
【００２３】
一般的に、マシンタイプ通信端末機はネットワークで唯一なものと区分できなければならない。特に、マシンタイプ通信端末機は装置の類型によって無線網内で区分できなければならない。また、各マシンタイプ通信端末機が提供可能な機能(function)、特徴(feature)などを無線網で区分及び識別し、それによってグループ単位でも区別できなければならない。  
これのために、無線LANまたはセルラ移動通信網では、該当無線網で運用中のマシンタイプ通信端末機の識別子を共有するか、マシンタイプ通信端末機を用いたサービスを支援するために別個の識別子を導入してもよい。 
無線LANまたはセルラ移動通信網のようにマシンタイプ通信端末機に対してサービスを提供する無線網は、マシンタイプ通信端末機の識別子を用いて、
１) 特定のマシンタイプ通信端末機を識別するか、特定のマシンタイプ通信端末機の類型を識別することができ、
２) マシンタイプ通信端末機が提供することができるサービスまたは機能を識別することができ、
３) 特定のサービスを提供することができるマシンタイプ通信端末機から構成されたサービスグループを識別することができる。
【００２４】
一様態によれば、複数のマシンタイプ通信端末機が無線網からグループとして識別可能である。
【００２５】
ページングの場合、マシンタイプ通信端末機を含むグループに対してページングを行うことができる。例えば、マシンタイプ通信端末機を含むグループに対してグループ識別子を割り当てることができる。ページングメッセージを活用する場合、ページンググループを示す識別子を活用するか、IMSI、S-TMSIに特定の値を割り当ててもよい。例えば、IMSIがいずれも0で構成された場合に、既存の端末機は該当ページングを無視して、マシンタイプ通信端末機のみページングを受信することができる。
【００２６】
他の様態によれば、マシンタイプ通信端末機が認識できる新しい識別子(例えば、MTC-RNTI)を定義し、これを用いてページングメッセージを受信することができる。
【００２７】
マシンタイプ通信端末機に対するDRXまたはページングは、既存の端末機よりもさらに大きい周期で設定されてもよい。一様態によれば、マシンタイプ通信端末機は、既存の端末機と同一に設定されたページング周期を受信し、受信されたページング周期とあらかじめ設定された制御情報とを結合して、マシンタイプ通信端末機に適用される特有のページング周期を設定することができる。
【００２８】
マシン受信端末機は、所定のページング周期の間、変更されたシステム情報または制御情報を受信し、変更されたシステム情報に応じて反応する。例えば、無線網は、システムのフレーム番号(System Frame number)を増やし、これをシステム情報を用いてマシンタイプ通信端末機へ伝送することができる。この場合、システム情報に追加的な制御情報を伝達するか、マシンタイプ通信端末機のためのSIBを新しく定義して制御情報を伝送することができる。
【００２９】
例えば、マシンタイプ通信端末機のためにMTC SIBまたはSIB14、SIB15以後のSIBを定義してもよい。該当SIBは、既存のSIBのようにSIB1を用いてスケジュリングされてもよい。または、マシンタイプ通信端末機のシステム情報受信のためにRNTIを新しく定義してもよい。
【００３０】
もし、マシンタイプ通信端末機があらかじめ定められたページング周期中に反応しないと、無線網は、無線網とマシンタイプ通信端末機間の接続が切れたものと判断することができる。
【００３１】
マシンタイプ通信装置は、非常に少ない消耗電力でも運用できなければならず、窮極的にpower on/off制御による低電力消耗動作が可能である。特定のマシンタイプ通信装置あるいは特定のマシンタイプ通信サービスは、内蔵のタイマーを用いてあらかじめ設定した時間にのみマシンタイプ通信情報の伝送及び制御情報の送受信ができるように設定できなければならない。このような特定の動作及び運用時間の設定は、マシンタイプ通信サービスを支援する無線網内のマシンタイプ通信制御ブロック、無線網内のユーザ端末機、マシンタイプ通信サーバ、マシンタイプ通信加入者、マシンタイプ通信サービスプロバイダなどが設定できるように、関連機能及びインターフェースが提供されなければならない。マシンタイプ通信装置は、非常に少ない消耗電力で運用できるようにマシンタイプ通信専用の周波数での運用などを考慮することができ、これによる無線網の運用が可能でなければならない。
【００３２】
一様態によれば、マシンタイプ通信装置は、残りの電力量によって互いに異なる動作を行ってもよい。例えば、電力不足のマシンタイプ通信装置は、測定周期、報告周期を増加させてもよい。
【００３３】
非常に低い電力消耗状態でマシンタイプ通信装置の作動を可能にするために、 DVS(Dynamic Voltage Scaling)を導入してもよい。接続解除、セルラでRRC_IDLE状態あるいは接続状態、セルラでRRC_CONNECTED状態で伝送するデータがない場合、非常に低い電圧あるいは低いクロックで作動させる。これによって、無線網でのマシンタイプ通信装置の作動方式や無線リンク設定を異ならせてもよい。
【００３４】
また、任意のマシンタイプ通信サービスの場合には、マシンタイプ通信装置に対する電源供給(plug-on)と同時に別途の設定及び制御過程/手順を行うことなく、マシンタイプ通信装置の初期化及び無線網へのアクセスなどのような動作が可能であってもよい。
【００３５】
上述した個体あるいはノード、そしてこれら間の通信手順及び方式の応用により非常に多様な形態のサービス、例えば自動車ナビゲーション、交通信号の制御、閉鎖回路などの社会安全施設設備、自動車制御、災難感知、家庭内装置などが可能である。より具体的に、自動車ナビゲーションの場合、閾値設定による移動速度の報告や利用料の決済、SWダウンロードなどのサービスが可能であり、自動車制御の場合、車両盗難感知及び届け/報告、ドアロック機能(ユーザ端末機認識機能)、始動及び制御機能、自動車消耗品の測定及び点検機能が可能である。また、災難感知の場合、振動閾値を設定した地震感知装置、温度閾値の設定あるいは煙を感知する山火事/火災感知装置、氾濫や降水量を検査する水資源管理装置などのサービスも可能であり、家庭内のマシンタイプ通信サービスでドア装置の開閉、冷暖房器機の制御、家電器機の制御、家庭内の水道、電気等の計測、外部人の侵入警報など多様なサービスの支援が可能である。
【００３６】
マシンタイプ通信装置は、マシンタイプ通信サーバまたは無線網によってリモートコントロール(remote control)できなければならない。また、マシンタイプ通信装置は、各機能別、特性別に活性(activation)または非活性(deactivation)設定に対するリモートコントロールが可能でなければならない。もし無線網の運営者がサービスプロバイダの役割もする場合に、無線網はマシンタイプ通信端末機の動作の特性を感知してマシンタイプ通信端末機の特定の機能を活性化/非活性化することができる。
【００３７】
図２は、マシンタイプ通信サービスを用いた自動車ナビゲーション及び自動車制御動作のシナリオを示す図面である。 
ナビゲーションサービスを支援するためのマシンタイプ通信サーバ210は、少なくとも一つ以上のマシンタイプ通信ゲートウェイ220, 221と有線網または無線網を用いて接続されている。また、マシンタイプ通信ゲートウェイ220, 221は、自動車に設けられたマシンタイプ通信装置230と接続されてもよく、または自動車に設けられたインターフェース装置240を介してユーザのマシンタイプ通信端末機241と接続されてもよい。無線網を構成する基地局222がマシンタイプ通信ゲートウェイとして動作してもよく、マシンタイプ通信サーバ210は、複数のマシンタイプ通信ゲートウェイ221, 222を経由してマシンタイプ通信端末機250, 260と接続されてもよい。
【００３８】
図２において、マシンタイプ通信端末機230は自動車に組み込まれて搭載されたマシンタイプ通信端末機を示す。この場合、ユーザはユーザノード241を用いてマシンタイプ通信機能を制御するかまたはマシンタイプ通信端末機240が提供する別途のユーザインターフェースを通じてマシンタイプ通信機能を制御及び設定することができる。  
また、ナビゲーション及び自動車制御のためのマシンタイプ通信機能がマシンタイプ通信端末機250に適用され、自動車にマシンタイプ通信端末機250のためのインターフェース(interface)を設定してマシンタイプ通信サービスを提供する方法も可能である。
【００３９】
これと類似に、自動車はマシンタイプ通信端末機260のためのインターフェース(interface)を提供し、ユーザノード261は無線LAN、セルラ移動通信網を利用してマシンタイプ通信端末機260を制御することができる。
【００４０】
自動車内のマシンタイプ通信端末機は、マシンタイプ通信サーバ及びユーザの設定及び制御によって、移動中に自動車の移動速度または位置などの情報をマシンタイプ通信ゲートウェイ221, 222を介してマシンタイプ通信サーバ210へ報告する。マシンタイプ通信サーバ210とユーザは、自動車の移動速度に対する閾値を設定し、設定した閾値よりも自動車の速度が遅いかまたは速い場合に、マシンタイプ通信端末機230, 240, 250, 260が報告するように制御でき、このような閾値は一つ以上を設定してもよい。
【００４１】
また、マシンタイプ通信サーバ210とユーザは、自動車が特定の地域または道路などに進入した際に報告するように制御することができる。このような報告を収集して分析し、マシンタイプ通信サーバ210は道路渋滞情報などの道路交通情報、交通事故情報、有料または無料道路案内情報、道路工事情報、結氷及び浸水道路情報など、安全かつ便利な交通情報を提供するか、または目的地までの最適のナビゲーション情報、リアルタイム交通情報を提供することができる。
【００４２】
マシンタイプ通信サービスを提供するための無線網は、マシンタイプ通信サービスまたはマシンタイプ通信機能のためのパケット情報の発生頻度及び周期、要求されるチャンネル水準によって無線網の接続設定パラメータが変わってもよく、相違するマシンタイプ通信サービスの属性によって接続設定パラメータが変わってもよい。
【００４３】
例えば、マシンタイプ通信端末機250の移動性情報、伝送速度、データ伝送の至急性、通信周期、データ伝送の優先順位、セキュリティ要求情報、グルーピング適用有無などによって、無線網の接続設定パラメータが変わってもよい。
【００４４】
マシンタイプ通信端末機250の移動性を示す特性の一例として、各マシンタイプ通信端末機250を固定(fixed)、半固定(semi fixed)、低速移動、高速移動などに区分することができる。
【００４５】
また、マシンタイプ通信端末機250の移動性を示す特性の一例として、特定地域でのみ動くマシンタイプ通信端末機をロイタリング(loitering)マシンタイプ通信端末機であると区分することができる。
【００４６】
マシンタイプ通信端末機は、一般に、固定、半固定、低速移動の特徴があるか、制限された地域内でのみ移動する特徴がある。これをLow Mobilityと言い、これを利用してマシンタイプ通信端末機の移動性を簡便に管理することができる。
【００４７】
例えば、Low Mobilityが活性化された場合に、マシンタイプ通信端末機は移動性管理をしないか、他の端末機に比べて少なくすることができる。
【００４８】
接続状態のマシンタイプ通信端末機、例えば、3GPP網でRRC_Connected状態のマシンタイプ通信端末機は、測定回数を減少するために、RRCメッセージのMeasConfigのs-Measure値を実際の値よりも高く設定することができる。他の様態によれば、無線網は、マシンタイプ通信端末機のための新しい閾値、すなわち測定を行うべき基準を新しく設定することができる。また他の様態によれば、RRC_IDLE状態のマシンタイプ通信端末機と類似に、新しいSpeed stateであるLow Mobilityとそれによるscaling factorを定義して測定周期を増加させることができる。
【００４９】
接続解除状態のマシンタイプ通信端末機、例えば、3GPPでRRC_IDLE状態のマシンタイプ通信端末機は、セルリセレクション(cell-reselection)のための測定手順(measurement procedure)の回数を減少させることができる。これのために、マシンタイプ通信端末機は、システム情報から取得したパラメータ(SServingCell)の値を取得した値よりもさらに高く設定することができる。
【００５０】
他の様態によれば、無線網は、システム情報に含まれたパラメータ(SintrasearchあるいはSnonintrasearch)の値を低く設定することで、マシンタイプ通信端末機の測定回数を減少させることができる。
【００５１】
この場合、システム情報は各セル固有の情報である。したがって、マシンタイプ通信端末機が属しているセル内でのみ意味があり得る。よって、マシンタイプ通信端末機のための別個のシステム情報(例えば、MTC SIBまたはSIB14)を新しく定義して、他の端末機とは異なる測定閾値を設定することができる。
【００５２】
他の様態によれば、無線網は、サービングセル(serving cell)に対する測定または報告(reporting)周期を長く設定して、マシンタイプ通信端末機の測定回数を減少させることができる。また他の様態によれば、無線網は、マシンタイプ通信端末機の測定周期を他の端末機と同一に設定し、数回測定して導出された値を報告させることで、報告回数を減少させることができる。
【００５３】
例えば、マシンタイプ通信端末機は、DRX周期またはページング周期の倍数だけの周期で行うか、その他の時間に行うことができる。すなわち、DRX周期またはページング周期の２倍あるいはそれ以上の周期で測定、報告を行うか、DRX周期またはページング周期に関わらず測定、報告を行うことができる。一様態によれば、マシンタイプ通信端末機は、DRX周期またはページング周期よりも短い周期で１回以上の測定、報告を行ってDRXに進入するか、DRX周期またはページング周期よりもさらに長い周期ごとに測定、報告を行って、その後DRXに進入してもよい。
【００５４】
一様態によれば、Low Mobilityという新しいMobility状態を定義して、マシンタイプ通信端末機のセルリセレクション回数を減少させることができる。これのためにMobliltyStateParametersのTCRmax、NCR_H、NCR_M、TCRmaxHystのための新しい値とNCR_Lという新しい変数を定義する。これによって、新しいsf-Lowを定義し、 該当変数の値、例えば{1.5, 2.0, 3.0, 5.0, 10.0...}などの値を定義する。したがって、SpeedStateScaleFactorのsf-Low値を定義してT_Reselectionの値をさらに長く有するようにして、セルリセレクションの回数を減少させることができる。
【００５５】
他の様態によれば、サービングセルの状態が良くなくて、サービングセルに対する測定結果が所定の閾値以下となった場合に、マシンタイプ通信端末機は、隣接セルに対する測定(measurement)またはセルリセレクション手順など、移動性支援のための手順を行わなくてもよい。
【００５６】
一様態によれば、マシンタイプ通信端末機は、自分の移動性状態を管理し、移動性状態を無線網に報告することができる。マシンタイプ通信端末機が管理して報告する移動性状態は、マシンタイプ通信端末機の位置情報、セル関連情報、セルセレクション関連情報、セルリセレクション関連情報、ハンドオーバ情報、サービングセル及びタゲットセル関連情報であってもよい。マシンタイプ通信端末機は、移動性に係る手順を行う場合に、移動性状態を無線網に伝達することもでき、周期的にまたは特定パラメータが閾値を超過した場合など多様な場合に、移動性状態を無線網に報告することができる。
【００５７】
一様態によれば、マシンタイプ通信装置は既存のセルラシステムのようにサービング基地局を介してターゲット基地局との制御プレーン接続を維持する方法ではなく、無線網にアクセスして接続設定を要求して情報を交換することができる。また、マシンタイプ通信装置が高速移動中で短い周期のサービスを利用するか、伝送に時間制約を持つサービスを利用する場合には、既存のセルラシステムのハンドオーバ手順を準用することができる。
【００５８】
マシンタイプ通信装置が移動性を支援するために、マシンタイプ通信装置の位置情報を他のマシンタイプ通信装置へ伝送することができる。位置情報は、無線網から受信したセルの識別子またはマシンタイプ通信装置が設けられた地域を区分する識別子またはGPSなどの情報であってもよい。
【００５９】
マシンタイプ通信端末機は、周期的または非周期的に自分の位置情報を伝送することができる。一様態によれば、マシンタイプ通信端末機は自分の位置が変化したとして必ずしも移動性管理手順を行う必要はない。一様態によれば、マシンタイプ通信端末機は、所定の時間ごとに自分の位置をアップデートすることができる。
【００６０】
一様態によれば、マシンタイプ通信端末機は制限地域に移動することができる。この場合、無線網は制限地域に進入したマシンタイプ通信端末機の動作を制御することができる。一様態によれば、無線網は、マシンタイプ通信端末機の識別子などを用いてマシンタイプ通信端末機が制限区域で無線網にアクセス可能であるか否かを判断することができる。もし不可能であれば、無線網はマシンタイプ通信端末機のアクセス要求を拒否することができる。例えば、HSSは、Low Mobilityを有するマシンタイプ通信端末がアクセス可能な基地局のリスト、セルのリスト、トラッキング(tracking)地域リスト、登録(registration)地域リスト、MMEリストなどをMMEに伝達することができる。MMEはこれに基づいてマシンタイプ通信端末機がアクセスできる基地局とアクセスできない基地局とを区分することができる。
【００６１】
マシンタイプ通信端末機のアクセスが時間的に制限されなければならない場合に、HSSはマシンタイプ通信端末機のアクセスを時間的に制限できる追加的な情報を提供することができる。追加的な情報の例として、マシンタイプ通信端末機が無線網にアクセスできる時間帯または現在アクセス可能な基地局のリストが挙げられる。
【００６２】
無線網はマシンタイプ通信端末機のアクセスを拒否することができる。この場合に、無線網はマシンタイプ通信端末機の任意アクセス中にこれを拒否するか、マシンタイプ通信端末機のアクセスをBarringすることができる。また、マシンタイプ通信端末機が異常状態の場合に、ページングメッセージ、システム情報RRCメッセージなどで動作中断の制御情報を伝送することができる。例えば、任意アクセスをしようとする端末機にRRCメッセージを用いてアクセスに制限を与える制御情報を伝送するか、マシンタイプ通信端末機の無線網アクセス試みを制限するパラメータなどを伝送することができる。
【００６３】
マシンタイプ通信端末機は、自分の状態を点検してこれを報告することができる。例えば、所定の行動以外の動作を行った場合、人為的な操作があった場合に、マシンタイプ通信端末機は異常状態であると判断して、これをマシンタイプ通信サーバへ伝送することができる。
【００６４】
マシンタイプ通信サーバは、マシンタイプ通信端末機の行動を観察して正常状態なのか、異常状態なのかを判断することができる。もしマシンタイプ通信端末機の状態が異常状態であると判断した場合に、マシンタイプ通信サーバは該当マシンタイプ通信端末機の動作を停止させることができる。
【００６５】
例えば、マシンタイプ通信端末機は自分のセルセレクション回数、セルリセレクション回数またはハンドオーバ回数などを無線網に報告し、無線網はこれに基づいてマシンタイプ通信端末機が異常であるか否かを判断することができる。
【００６６】
マシンタイプ通信サーバがマシンタイプ通信端末機の異常を感知した場合に、 無線網はパラメータ設定を変更してマシンタイプ通信端末機の動作を制御することができる。  
マシンタイプ通信端末機は与えられた状況で他の周波数帯域を利用して通信することができる。例えば、特定の周波数帯域で通信不可能な状態と判断されれば、マシンタイプ通信端末機は他の周波数帯域を利用してデータを伝送することができる。通信不可能な状態の場合に、マシンタイプ通信端末機は既存のaccess classとは異なる優先権(priority)を有する警告メッセージあるいは通報メッセージを無線網に伝送することができる。マシンタイプ通信端末機は自分の状況を伝送するまで、可能なすべての周波数帯域を探索することができる。
【００６７】
必要な場合に、無線網はページングメッセージ、システム情報、RRCメッセージなどを用いてマシンタイプ通信端末機に警告メッセージを伝送することができる。
【００６８】
図３は、家庭内でマシンタイプ通信サービスの動作シナリオを示す図面である。
【００６９】
家庭内のマシンタイプ通信サービスを支援するためのマシンタイプ通信サーバ(310)は、一つ以上のマシンタイプ通信ゲートウェイ310, 320, 330と有線網または無線網を用いて接続されており、各マシンタイプ通信ゲートウェイは、各家庭に設けられたマシンタイプ通信端末機340, 350, 360, 370と情報交換のための通信プロトコル上の接続を構成することができる。無線網を構成する小型または家庭用基地局(small base stationまたはHome Node B)がマシンタイプ通信ゲートウェイ310, 320, 330として動作することができる。さらに、マシンタイプ通信ゲートウェイ320, 330は、マシンタイプ通信端末機370とマシンタイプ通信サーバ310との間でデータ交換を中継する役割をする。
【００７０】
マシンタイプ通信端末機340, 350, 360, 370はマシンタイプ通信ゲートウェイ310, 360, 370と有線または無線網で接続することができ、ユーザノード380, 390と無線網で接続することができる。
【００７１】
ユーザノード380, 390は、無線LAN、セルラ移動通信網のユーザ端末機に適用されたユーザノード380または該当マシンタイプ通信サービスのために別途に導入したユーザノード(390)から構成することができる。
【００７２】
図４は、家庭で使用する自動化されたマシンタイプ通信サービスの一例を示す図面である。
【００７３】
家庭で使用する自動化された HVAC(Heating, Ventilating, and Air Conditioning)システムを示している。HVACシステムは、複数のマシンタイプ通信端末機410, 420, 430とマシンタイプ通信サーバ430とから構成される。マシンタイプ通信端末機410, 420, 430は、家庭内の温度、湿度などをマシンタイプ通信サーバ440へ報告し、マシンタイプ通信サーバ440は、マシンタイプ通信端末機410, 420, 430の報告に応じてマシンタイプ通信端末機410, 420, 430を制御することができる。例えば、家庭内の温度を測定しようとする場合に、マシンタイプ通信サーバ440は家庭内に設けられたすべてのマシンタイプ通信端末機410, 420, 430から情報を収集する必要がない。各マシンタイプ通信端末機410, 420, 430が測定した温度情報は互いに類似するからだ。
【００７４】
この場合に、各マシンタイプ通信端末機410, 420, 430は同一のネットワークアドレスを有してもよい。マシンタイプ通信サーバ440は、各マシンタイプ通信端末機410, 420, 430に割り当てられたネットワークアドレスに対してデータ伝送要求を伝送する。同一のネットワークアドレスを有する複数個のマシンタイプ通信端末機410, 420, 430は、マシンタイプ通信サーバ440の要求によっていずれか一つのマシンタイプ通信端末機のみがデータを伝送することができる。
【００７５】
他の様態によれば、各マシンタイプ通信端末機410, 420, 430は、固有のネットワークアドレスを有してもよい。この場合に、マシンタイプ通信サーバ440はデータ伝送要求を各マシンタイプ通信端末機410, 420, 430へブロードキャスト(broadcast)あるいはマルチキャスト(multicast)した後に、いずれか一つのマシンタイプ通信端末機からデータを受信することができる。
【００７６】
図５は、例示的な実施例によるマシンタイプ通信端末機の構造を示すブロック図である。マシンタイプ通信端末機500は、受信部510及び伝送部520を含むことができる。
【００７７】
一様態によれば、3GPP網で使用するアクセスクラス(AC: Access Class)を利用してマシンタイプ通信端末機500の網接続を制御することができる。アクセスクラスを利用する方法としては、１)既存の網で使用されていたアクセスクラスを活用する方法、２)新しいアクセスクラスを導入する方法、３)アクセス方法を異ならせる方法などが用いられる。
【００７８】
既存の網で使用されていたアクセスクラスを活用する方法としては、マシンタイプ通信端末機に係るパケット伝送の場合に、マシンタイプ通信端末機のパケット伝送のための網接続率を変更して多数のマシンタイプ通信端末機の網アクセスを制御することができる。
【００７９】
例えば、パケットを伝送しようとするとき、伝送部520は０と１間の任意の数字を発生させることができる。この場合、受信部510はマシンタイプ通信サーバ530から所定の閾値を受信し、伝送部520は発生された任意の数字と所定の閾値とを比較することができる。もし発生された任意の数字が所定の閾値よりも小さい場合、 伝送部520はパケットをマシンタイプ通信サーバ530へ伝送することができる。マシンタイプ通信サーバ530は所定の閾値を変更してマシンタイプ通信サーバ530にアクセスするか、マシンタイプ通信サーバ530へパケットを伝送するマシンタイプ端末機の数を制御することができる。
【００８０】
一様態によれば、伝送部520はRRC階層などOSI 7階層の第３階層以上で使用される接続制御情報を用いてマシンタイプ通信サーバ530と制御情報を交換することができる。例えば、伝送部520は新しい接続制御情報を構成するか、既存の接続制御情報において新しい設定を追加するか、新しい設定値を追加して制御情報を伝送することができる。一様態によれば、制御情報は上記マシンタイプ通信端末機の特性情報を含んでもよい。一様態によれば、特性情報はマシンタイプ通信端末機500がマシンタイプ通信端末機である旨を知らせる情報、マシンタイプ通信端末機500の装置類型、マシンタイプ通信端末機の機能500に関する情報を含んでもよい。
【００８１】
一様態によれば、伝送部520は、RRCメッセージに特性情報を含ませて伝送することができる。例えば、伝送部520は3GPP無線網のRRCConnectionRequestメッセージに新しい RRC Information Element(IE)を追加するか特定のフィールドを追加して特性情報を伝送することができる。例えば、伝送部520は RRCConnectionReconfigurationComplete、RRCConnectionRestablishment などのようなRRCメッセージにMTC_device_IE あるいは fieldを定義し、その値をもって、上述したマシンタイプ通信端末機の４つの類型中のいずれか一つの値を設定することができる。 MTC_deviceは、RRCConnectionRequest、RRCConnectionReconfigurationComplete、RRCConnectionRestablishmentなどのような既存のRRCメッセージに追加されてもよい。
【００８２】
既存に定義した範囲の値を活用する方法の一例としては、RRCConnectionRequestのEstablishmentCauseを用いてマシンタイプ通信端末機500の特性情報を伝送することができる。一様態によれば、spare1、spare2、spare3のいずれか一つの値をMachineTypeCommunicationという値として通信網またはマシンタイプ通信サーバ530でマシンタイプ通信端末機であることを区分できるようにしてもよい。
【００８３】
また、既存のRRCメッセージに MTCfeature_activelist、MTCfeature_deactivelistなどの新しいIEあるいはfieldを定義することができる。MTCfeature_activelist、MTCfeature_deactivelistが有し得る値は、マシンタイプ通信端末機500の特性(feature)であるLowMobility、ExtraLowPowerConsumptionなどである。新しいRRCメッセージを定義した場合に、上述したRRC IEあるいはfieldのようにマシンタイプ通信端末機の特定機能に対する活性化/非活性化に関する制御情報を伝送することができる。RRCメッセージは活性化/非活性化される機能に係る設定、例えば無線ベアラ設定あるいは論理チャンネル設定などの制御情報を伝送することができる。
【００８４】
マシンタイプ通信サーバ530は、マシンタイプ通信端末機500の特性情報に基づいてマシンタイプ通信端末機500がマシンタイプ通信機能を行う端末機であることを判断することができる。この場合、特性情報は、マシンタイプ通信端末機500が提供できるサービスに関する情報を含んでもよい。
【００８５】
さらに、伝送部520はHSS個体、あるいはHLR個体のsubscription情報からマシンタイプ通信端末機500の活性化/非活性化された特性に関する情報を求めることができる。例えば、subscription情報はマシンタイプ通信端末機500の活性化あるいは非活性化された特性(feature)のリストを含むか、活性化された特性(feature)に係る情報を含むことができる。例えば、subscription情報はlow mobilityが活性化された場合、マシンタイプ通信端末機500がアクセスすると予想される基地局のリスト、またはtime controlledが活性化された場合、マシンタイプ通信端末機が通信可能な時間区間に関する情報を含んでもよい。この場合、subscription情報から求めたマシンタイプ通信端末機500の活性化/非活性化された特性に関する情報も特性情報に含まれてもよい。
【００８６】
受信部510は、マシンタイプ通信端末機500の特性情報に応答してマシンタイプ通信端末機500の特性を考慮した制御情報をマシンタイプ通信サーバ530から受信する。
【００８７】
例えば、受信部510は、マシンタイプ通信端末機の特定機能のうち少なくとも一つの機能に対する非活性化命令を制御情報としてマシンタイプ通信サーバ530から受信することができる。マシンタイプ通信サーバ530が制御する複数のマシンタイプ端末機のうち特定のマシンタイプ端末機に対してデータ伝送機能を停止させると、マシンタイプ通信サーバ530にデータ伝送が可能なマシン端末機の数は減少する。すなわち、データ伝送が可能なマシンタイプ通信端末機はデータ伝送の優先権があるものであって、 マシンタイプ通信端末機は重要な情報を優先的に伝送することができる。
【００８８】
他の様態によれば、制御情報はマシンタイプ通信端末機500の無線チャンネル測定周期が増加するように決定された測定閾値であってもよい。例えば、マシンタイプ通信端末機500は、無線チャンネル測定結果を測定閾値と比較し、比較結果に応じて次の無線チャンネル測定時期を決定することができる。この場合、測定閾値の値によって無線チャンネル測定周期が変更されてもよい。マシンタイプ通信サーバ530は、測定閾値の値を変更してマシンタイプ通信端末機500の無線チャンネル測定周期を変更することができる。無線チャンネル測定周期が増加すれば、マシンタイプ通信端末機500のバッテリー寿命が増加することができる。
【００８９】
他の様態によれば、特性情報は、マシンタイプ通信端末機500がマシンタイプ通信サーバ530へ伝送するデータが時間遅延に対して敏感であるか否かを含んでもよい。例えば、マシンタイプ通信端末機500が火災監視の役割をする場合、マシンタイプ通信端末機500の伝送するデータは時間遅延に対して敏感であると見なせるが、マシンタイプ通信端末機500が橋梁の安全性を監視する場合は、マシンタイプ通信端末機500の伝送するデータは時間遅延に強靭であると見なすことができる。
【００９０】
マシンタイプ通信サーバ530が複数のマシンタイプ通信端末機を制御し、マシンタイプ通信端末機からのデータが輻輳して帯域幅が制限される場合、受信部510は一部のマシンタイプ通信端末機500に対してサーバアクセス制限命令を制御情報として受信することができる。この場合、橋梁の安全性を監視するマシンタイプ通信端末機500がサーバにアクセスしないので、火災を監視するマシンタイプ通信端末機は優先的にデータを伝送することができる。
【００９１】
一様態によれば、伝送部520は、データ伝送の時間的重要性または伝送時間遅延の制限を考慮してデータを伝送することができる。伝送部520の伝送するデータは、伝送遅延時間(delay)に非常に敏感なデータと伝送遅延時間に鈍感なデータとに区分することができる。伝送部520及びマシンタイプ通信サーバ530は、伝送遅延時間に対する敏感性(delay tolerant)を考慮してデータを伝送するか、無線リンクパラメータを設定することができる。
【００９２】
一様態によれば、LTE網を利用してデータを伝送する場合、伝送遅延時間に対する敏感性を考慮して各マシンタイプ通信端末機500に対する伝送優先順位を相違に設定することができる。この場合、伝送遅延時間に対する敏感性を考慮して無線リンクパラメータを設定し、アクセスクラス(Access Class)を利用して設定された無線リンクパラメータを伝送することができる。
【００９３】
例えば、マシンタイプ通信端末機の伝送するデータが伝送遅延時間に対して敏感でない場合は、Access class barring factor(ac-BarringFactor)を低い値に設定してアクセス試み率を下げ、マシンタイプ通信端末機のためのac-BarringTimeを設定して伝送遅延時間に対して敏感でないマシンタイプ通信端末機のネットワークアクセス遅延時間を増加させることができる。
【００９４】
一方、マシンタイプ通信端末機の伝送するデータが伝送遅延時間に対して敏感であれば、上記access class barring 無線設定値とは異なるaccess classを設定することができる。このように伝送遅延時間に対する敏感性によって一つ以上の、多様な水準のaccess classを設定することができる。
【００９５】
一様態によれば、伝送遅延時間に対する敏感性によってまたはマシンタイプ端末機の特性のうちtime tolerant特性によって、各マシンタイプ通信端末機の無線網アクセス権限やデータ送受信に制限を設けてもよい。
【００９６】
例えば、マシンタイプ通信端末機が3GPP網を利用してデータを伝送する場合、RRCメッセージを用いてマシンタイプ通信端末機が無線網にアクセスできないように制御することができる。
【００９７】
例えば、RRCConnectionRequestのestablishmentcauseにMachineTypeあるいは TimeTolerent などマシンタイプ通信端末機のための新しいパラメータを定義し、無線網で上記パラメータが含まれたRRCメッセージを受信した場合は、RRCConnectionRejectメッセージをマシンタイプ通信端末機へ伝送することができる。
【００９８】
あるいは、RRCメッセージに該当端末機がマシンタイプ通信端末機であることを示す他の情報が含まれた場合、無線網はRRCConnectionRejectメッセージをマシンタイプ通信端末機へ伝送することができる。
【００９９】
一様態によれば、マシンタイプ通信端末機の伝送遅延時間に対する敏感性などによって一つ以上のaccess classを設定し、設定されたaccess classによって上述したac-BarringFactor及びac-BarringTimeなどのパラメータをマシンタイプ通信端末機500のために設定することができる。
【０１００】
さらに、上述したaccess barringのために新しいタイマーを設定してもよい。例えば、新しく設定されたタイマーをT330としよう。マシンタイプ通信端末機がRRCConnectionRequestを伝送したことへの応答としてRRCConnectionRejectを受信した場合、T330タイマーを開始することができる。もしマシンタイプ通信端末機がRRC_CONNECTED状態になるか、セルセレクション/セルリセレクションを成功的に行った場合、T330タイマーを停止する。
【０１０１】
もしT330タイマーが満了した場合、伝送部520はRRCConnectionRequestメッセージを再伝送することができる。
【０１０２】
他の様態によれば、伝送部520はaccess classによって無線網にアクセスできなかった場合、T330タイマーを開始することができる。または、access classのACbarring factorによって確率的に無線網にアクセスできなかった場合にも、T330タイマーを開始することができる。
【０１０３】
RRC_CONNECTED状態にあったマシンタイプ通信端末機500が接続を切らなければならない場合、受信部510はRRCConnectionReleaseメッセージを無線網から受信することができる。この場合、受信部510は現在無線網の負荷が高くてしばらく接続状態を拒否することを意味するNetworkOverloadedもしくは所定の時間マシンタイプ通信端末機の動作を止めることを命令するTimeTolerantblocked などの値を含むRRCConnectionReleaseメッセージを受信することができる。
【０１０４】
伝送部520は、無線網との接続を終了(RRCConnectionRelease)すると共にT330タイマーを動作させることができる。マシンタイプ通信端末機500はT330タイマーが動作する間には無線網に対するアクセス試みをしないか、他のセルに対するハンドオーバを行うか、セルセレクションを行うことができる。
【０１０５】
一様態によれば、T330タイマーは、マシンタイプ通信端末機500が無線網にアクセス失敗した場合に、再度アクセスを試みるまで必要となる時間を示す。一様態によれば、マシンタイプ通信端末機500に対しては既存の端末機よりもさらに長時間再アクセスを試みることができないように設定してもよい。この場合、T330タイマーは既存の端末機に対するタイマーよりもさらに大きい値になってこそ満了するように設定されてもよい。
【０１０６】
一様態によれば、この場合、マシンタイプ通信端末機の類型１はマシンタイプ通信に係る通信のみ不可能であり、他の方法のデータ通信は可能になるように設定されなければならない。例えば、マシンタイプ通信端末機の類型１は特定のデータベアラをマシンタイプ通信にのみ使用されるようにあらかじめ設定し、マシンタイプ通信にのみ使用されるように設定されたデータベアラの識別子を利用してデータベアラの接続生成時に接続を許容するか否かを決定することができる。一例として、LTEシステムで使用される３２個のデータベアラ識別子のうち一つ以上のデータベアラ識別子をマシンタイプ通信端末機のために既に設定しておくか、データベアラの接続生成時に動的にマシンタイプ通信端末機とデータベアラ識別子とを接続させてtime-tolerantのデータベアラの接続が生成されようとするとき、これを拒否することができる。データベアラ識別子の他にlogicalChannelIdentity あるいはeps-BearerIdentityなどを用いてマシンタイプ通信端末機のデータ通信を区分することができる。
【０１０７】
上述したように所定の時間区間の間のみパケット送受信が可能な場合、パケット送受信が可能な時間に関する情報を無線網のシステム情報またはRRCメッセージまたはMACまたは物理階層情報を用いて伝送することができる。
【０１０８】
一様態によれば、無線ネットワークパラメータ値を変更してマシンタイプ通信端末機のRRC_CONNECTED状態を維持し、データ送受信に制限を与えることができる。例えば、MACの設定を通じてデータ送受信に制限を与える場合、RRC messageであるLogicalChannelConfigを調整してLogicalChannelConfigのpriority値を低く設定することができ、またはprioritisedBitRateを低く設定してマシンタイプ通信端末機が低ビットレートでデータを伝送するようにしてもよい。
【０１０９】
他の様態によれば、最小データ伝送レート(mBR: minimum Bit Rate)を設定してマシンタイプ通信端末機のデータ伝送を制御することができる。これはパケット伝送時間の遅延が許容されるパケットデータを伝送する時の無線リンクにおけるベアラ設定方法である。無線網はマシンタイプ通信端末機に対して最小データ伝送レートを設定し、最小データ伝送レート以上の最小限のデータ伝送のみを保障しながら、無線網のリソースに余裕がある場合、もう少し高いビートレートでデータを伝送する。
【０１１０】
しかし、無線網は無線網にリソースの余裕がない場合、最小データ伝送レート以下にデータ伝送レートを下げることができる。例えば、セルラ網で既存の一般セルラデータと無線網を共有して無線ネットワークリソースに余裕がない場合、無線網は最小データ伝送レートに設定された最小限のビートレートでデータを伝送することができる。
【０１１１】
一様態によれば、マシンタイプ通信サービスあるいは応用階層で要求するデータの最大伝送遅延時間(time deadline)に基づいて伝送レートを決定することができる。例えば、マシンタイプ通信サービスで伝送しようとするパケットの大きさと最大伝送遅延時間を基準に伝送レートを決定する。一様態によれば、最小データ伝送率は(パケットの大きさ/最大伝送遅延時間)で計算されることができる。
【０１１２】
マシンタイプ通信サービスまたはマシンタイプ通信機能の情報発生周期は、マシンタイプ通信サービスで無線網へデータを伝送するか、無線網からデータを受信する周期を意味する。データ送受信は非周期的または周期的に発生することができる。ここで、非周期的に発生するデータ送受信は、時間遅延の変動幅があらかじめ定められたaperiodicと変動幅があらかじめ定められていないsporadicとに区分することができる。
【０１１３】
データ伝送が周期的に発生する場合、パケット送受信が発生する時間周期のみを活用して無線リンク設定も可能である。例えば、セルラ網でSemi-Persistent Scheduling方法などを利用して周期的な伝送が可能となるように制御することができる。
【０１１４】
Aperiodicは時間遅延の変動幅があらかじめ決定されているので、パケットデータが発生する時間周期と時間遅延の変動幅を設定すれば、制限された時間内で周期的な伝送が可能である。
【０１１５】
一様態によれば、マシンタイプ通信サービスの情報発生パターンが一つに定められた時間区間にのみ通信が可能になるように設定する必要がある。この場合、定められた時間を除く時間の間に通信が不可能になるようにマシンタイプ通信端末機は制御されてもよい。
【０１１６】
一様態によれば、無線網はマシンタイプ通信端末機の無線網に対するアクセスを禁止させるか、無線網に接続できないように制御するか、データの送受信のみを禁止させるように制御してもよい。
【０１１７】
一様態によれば、無線網は、マシンタイプ通信端末機で無線網との接続生成に係る制御情報を伝送することができる。接続生成に係る制御情報の例としては、無線網のcongestionまたはトラフィック状況に関する情報、barringに関する情報、時間軸を基準に分布された任意のアクセス遅延時間または任意アクセスのためのプリアンブルに関する情報が挙げられる。
【０１１８】
一様態によれば、無線網はシステム情報を用いるか、ページングを用いるか、ブロードキャスティングチャンネルまたはマルチキャスティングチャンネルなどを用いて接続生成に係る制御情報を伝送することができる。
【０１１９】
接続生成に係る制御情報が共有されたデータチャンネルに伝送される場合、既存の識別子または新しい識別子を利用してマシンタイプ通信端末機が接続生成に係る制御情報を受信することができる。
【０１２０】
たとえば、3GPP通信網に新しい識別子が導入された場合、新しいRNTI値を複数のマシンタイプ通信端末機に割り当てて、同一のRNTI値が割り当てられた複数のマシンタイプ通信端末機が同時に接続生成に係る制御情報を受信できるようにする。
【０１２１】
この場合、無線網は複数のマシンタイプ通信端末機を対象に接続生成に係る制御情報を伝送するか、マシンタイプ通信端末機が利用するサービス別に区分して伝送するか、セッション単位またはsubscription単位に区分して接続生成に係る制御情報を伝送してもよい。
【０１２２】
一様態によれば、マシンタイプ通信装置は既存の端末機と同一の設定値を受信し、マシンタイプ通信装置のための他の設定値と結合して他の動作を行うことができる。例えば、3GPP無線網を利用した任意のアクセスシステムで任意の時間遅延設定値を受信した場合、 マシンタイプ通信端末機は無線網から先に受信した他の値を任意の時間遅延設定値に掛けるか足すかまたは他の方法を利用して変更した後、変更した値を任意の時間遅延設定値として動作してもよい。
【０１２３】
一様態によれば、RRCメッセージを利用してマシンタイプ通信端末機が無線網と接続されないように制御することができる。まず、無線網に対するアクセスを防止する方法として、RRCConnectionRequestのestablishmentcauseにMachineTypeまたはTimeControlledなどの新しい値を定義することができる。無線網が上記新しい値が含まれたRRCメッセージを受信すれば、無線網はRRCConnectionRejectメッセージをマシンタイプ通信端末機へ伝送することができる。
【０１２４】
上述されたaccess barringのためにT331タイマーを定義することができる。端末機がRRCConnectionRequestに対する応答としてRRCConnectionRejectを受信した場合、T331タイマーを開始することができる。もしマシンタイプ通信端末機がRRC_CONNECTED状態になるか、セルセレクション/セルリセレクションを成功的に行えばT331タイマーを停止させる。T331タイマーが満了した場合、マシンタイプ通信端末機はRRCConnectionRequestを再度行うことができる。すなわち、T331タイマーは既に設定された無線網で再度通信を許容する時間までかかる時間である。
【０１２５】
RRC_CONNECTED状態にあったマシンタイプ通信端末機が無線網で通信を許容する既設定の時間が経って無線網との接続状態(connection)を切らなければならない場合、無線網はRRCメッセージであるRRCConnectionReleaseをマシンタイプ通信端末機へ伝送することができる。このとき、Releasecauseに既設定の時間が終了したことを知らせる predefinedtimeoverあるいは所定の時間でのみ作動するマシンタイプ通信端末機の動作を止めなければならないことを知らせるTimeControlledblocked などの値を追加することができる。マシンタイプ通信端末機は、接続状態を終了(RRCConnectionRelease)すると共にT331を動作させて所定の時間まで無線網に対する接続を遮断し、他のセルへのハンドオーバやセルリセレクションを試みることができる。
【０１２６】
一様態によれば、マシンタイプ通信端末機500のみならず、既存の端末機も無線網に任意アクセスを行うことができる。この場合、無線網はマシンタイプ通信端末機500と既存の端末機とを区分するために別個の識別子(例えば、任意アクセスのためのRNTI)を割り当てることができる。
【０１２７】
この場合、無線網は第１の識別子をマシンタイプ通信端末機500に割り当て、第２の識別子を既存の端末機に割り当てることができる。マシンタイプ通信端末機が受信する制御情報は、第２の識別子と区分されてマシンタイプ通信端末機に割り当てられた第１の識別子であってもよい。
【０１２８】
無線網は、マシンタイプ通信端末機500と第２端末機とに互いに異なる任意遅延値を設定してもよい。以下、マシンタイプ通信端末機に対して設定された任意遅延値を第１の任意遅延値と言い、第２端末機に対して設定された任意遅延値を第２の任意遅延値と言う。無線網は、第１の識別子とともに第１の任意遅延値をマシンタイプ通信端末機500へ伝送し、第２の識別子とともに第２の任意遅延値を第２ 端末機へ伝送することができる。
【０１２９】
もし受信部510が第１の識別子とともに伝送された第１の任意遅延値を受信した場合、伝送部は第１の任意遅延値を用いて無線網に対する任意アクセス手順を行うことができる。
【０１３０】
他の様態によれば、マシンタイプ通信端末機500は追加制御パラメータを利用して無線網に対する任意アクセスを行うことができる。
【０１３１】
例えば、無線網は、マシンタイプ通信端末機500及び第２の端末機に対して共通に設定された任意遅延値をマシンタイプ通信端末機500及び第２の端末機へ伝送することができる。
【０１３２】
第２端末機は、受信した任意遅延値を用いて無線網に対する任意アクセスを行うことができる。しかし、この場合、受信部510は無線網から追加制御メッセージをさらに受信してもよい。
【０１３３】
伝送部520は、任意遅延値と追加制御メッセージに基づいて第２の任意遅延値を生成することができる。例えば、伝送部520は、任意遅延値と追加制御メッセージとを足すか掛けて第２の任意遅延値を生成することができる。この場合、第２の任意遅延値は任意遅延値よりもさらに大きい値であってもよい。伝送部は、生成された第２の任意遅延値を用いて無線網に対する任意アクセス手順を行うことができる。
【０１３４】
他の様態によれば、無線網はマシンタイプ通信端末機500と第２端末機に対して互いに異なる任意アクセスプリアンブルを割り当てることができる。この場合に、無線網はマシンタイプ通信端末機500が利用可能な第１の任意アクセスプリアンブルから構成された第１の任意アクセスプリアンブルグループ、及び第２端末機が利用可能な第２の任意アクセスプリアンブルから構成された第２の任意アクセスプリアンブルグループを生成することができる。
【０１３５】
マシンタイプ通信端末機500は、無線網から第１の任意アクセスプリアンブルに関する情報を受信することができる。この場合に、伝送部520は第１の任意アクセスプリアンブルを用いて無線網に対する任意アクセスを行い、第２端末機は第２の任意アクセスプリアンブルを用いて無線網に対する任意アクセスを行うことができる。
【０１３６】
また、マシンタイプ通信端末機500はマシンタイプ通信端末機500が無線網へ任意アクセスを行う時間に関する情報を受信し、伝送部520はマシンタイプ通信端末機500が無線網へ任意アクセスを行う時間に任意アクセスを行うことができる。一様態によれば、マシンタイプ通信端末機500が任意アクセスを行う時間と第２端末機が任意アクセスを行う時間とは、互いに異な時間帯であってもよい。
【０１３７】
一様態によれば、第１任意アクセスプリアンブルに関する情報は、RRCメッセージ、無線網のシステム情報、ページングメッセージのうち少なくとも一つ以上を利用して伝送されることができる。
【０１３８】
図６は、他の例示的な実施例によるマシンタイプ通信端末機の構造を示すブロック図である。マシンタイプ通信端末機600は、ネットワークアドレス格納部610、 制御部620、受信部630及び伝送部640を含む。
【０１３９】
ネットワークアドレス格納部610は、マシンタイプ通信端末機600に割り当てられたネットワークアドレスを格納する。マシンタイプ通信端末機600と第２マシンタイプ通信端末機660, 670は、同一のネットワークアドレスを割り当てられることができる。
【０１４０】
受信部630は、マシンタイプ通信サーバ650からネットワークアドレスを含む通信要求を受信する。通信要求は、通信要求に含まれたネットワークアドレスが割り当てられたマシンタイプ通信端末機600, 660, 670に対するデータ伝送要求である。  
制御部620は、通信要求に含まれたネットワークアドレスとネットワークアドレス格納部610に格納されたマシンタイプ通信端末機600のネットワークアドレスとを比較する。もし通信要求に含まれたネットワークアドレスとネットワークアドレス格納部610に格納されたマシンタイプ通信端末機600のネットワークアドレスとが同一であれば、通信要求はマシンタイプ通信端末機600に対するデータ伝送要求である。
【０１４１】
この場合、伝送部640はマシンタイプ通信サーバ650へデータを伝送することができる。もし第２マシンタイプ通信端末機660, 670がマシンタイプ通信端末機600の代りに第２データをマシンタイプ通信サーバ650へ伝送した場合、伝送部640はデータを伝送しなくてもよい。
【０１４２】
他の様態によれば、各マシンタイプ通信端末機600, 660, 670は固有の識別子、または固有のネットワークアドレスを有することができる。この場合、マシンタイプ通信サーバ650は複数個のマシンタイプ通信端末機600, 660, 670に対するデータ要求をブロードキャスト(broadcast)またはマルチキャスト(multicast)することができる。この場合、複数のマシンタイプ通信端末機600, 660, 670のうちいずれか一つのマシンタイプ通信端末機のみがデータ要求に応答してデータを伝送することができる。これをマルチプルデバイスプッシュ(Multiple Device Push)方式と言うことができる。  
一様態によれば、マシンタイプ通信装置600, 660, 670をグループで識別するために別個の識別子(例えば、RNTIのような)が用いられてもよい。
【０１４３】
図７は、また他の例示的な実施例によるマシンタイプ通信サーバの構造を示すブロック図である。マシンタイプ通信サーバ700は、伝送部710、制御部720及び受信部730を含む。
【０１４４】
伝送部710は、同一のネットワークアドレスを有する複数のマシンタイプ通信端末機740, 750, 760へ通信要求を伝送する。通信要求は、ネットワークアドレスを含む。通信要求は、通信要求に含まれたネットワークアドレスが割り当てられたマシンタイプ通信端末機に対するデータ伝送要求である。
【０１４５】
通信要求を受信したマシンタイプ通信端末機740, 750, 760のネットワークアドレスが通信要求に含まれたネットワークアドレスと同一であれば、受信部720はマシンタイプ通信端末機740, 750, 760のうち少なくとも一つ以上の通信端末機から通信要求に応答してデータを受信することができる。  
もし受信部730が少なくとも一つ以上の通信端末機からデータを受信していれば、すべてのマシンタイプ通信端末機からデータを受信することができなかった場合にも通信手順を終了することができる。
【０１４６】
一様態によれば、受信部730は、マシンタイプ通信端末機740, 750, 760からマシンタイプ通信端末機740, 750, 760それぞれの特性情報を受信することができる。特性情報は、マシンタイプ通信端末機740, 750, 760の類型、マシンタイプ通信端末機740, 750, 760の機能に関する情報を含むことができる。
【０１４７】
伝送部710は、マシンタイプ通信端末機740, 750, 760の特性情報を考慮して生成された制御情報をマシンタイプ通信端末機740, 750, 760へ伝送する。
【０１４８】
一様態によれば、制御情報は、マシンタイプ通信端末機740, 750, 760の機能のうち少なくとも一つ以上の機能に対する非活性化命令であってもよい。非活性化命令を受信していないマシンタイプ通信端末機は、依然としてその機能を維持することができるので、非活性化命令を受信したマシンタイプ通信端末機よりも優先的に動作することができる。
【０１４９】
他の様態によれば、制御情報は、マシンタイプ通信端末機740, 750, 760の無線チャンネル測定周期が増加するように決定された測定閾値であってもよい。例えば、マシンタイプ通信端末機740, 750, 760は、無線チャンネル測定結果を測定閾値と比較し、比較結果によって次の無線チャンネル測定時期を決定することができる。この場合、測定閾値の値に応じて無線チャンネル測定周期が変更されてもよい。制御部720は、測定閾値の値を変更してマシンタイプ通信端末機740, 750, 760の無線チャンネル測定周期を変更することができる。無線チャンネル測定周期が増加すれば、マシンタイプ通信端末機740, 750, 760のバッテリー寿命が増加し得る。  
他の様態によれば、特性情報は、マシンタイプ通信端末機740, 750, 760がマシンタイプ通信サーバ700へ伝送するデータが時間遅延に対して敏感であるか否かを含んでもよい。マシンタイプ通信サーバ700が複数のマシンタイプ通信端末機を制御し、マシンタイプ通信端末機740, 750, 760からのデータが輻輳して帯域幅が制限される場合に、伝送部710は一部のマシンタイプ通信端末機740, 750に対してサーバアクセス制限命令を制御情報として受信することができる。この場合、マシンタイプ通信端末機740, 750がマシンタイプ通信サーバ700へそれ以上アクセスしないので、マシンタイプ通信端末機760は優先的にデータを伝送することができる。
【０１５０】
図８は、マシンタイプ通信端末機の無線網アクセスのための制御情報交換手順を段階別に示す図面である。
【０１５１】
マシンタイプ通信端末機810は、一連の制御情報を無線網と交換した後、無線網にアクセスすることができる。また、無線網にアクセスした以後にデータ伝送を行うことができる。
【０１５２】
ステップ851ないしステップ852において、マシンタイプ通信端末機810は基地局820に接続する。さらに、ステップ861において、基地局820はマシンタイプ通信端末機810に提供するサービスをMMEに要求し、ステップ862においてMMEはサービスを提供するための初期制御を設定する。
【０１５３】
もしマシンタイプ通信端末機810が既にintegrityやciphering などに要求される制御情報に対する設定が完了していれば、 ステップ851ないしステップ853の RRCアクセス手順以後の追加的なセキュリティ設定のための手順(ステップ863, 864)を行うことなく、既設定のセキュリティ設定を利用して制御及びデータ情報を送受信できる。例えば、integrityやciphering などに要求される制御情報は、マシンタイプ通信端末機810の製造過程で挿入されるか、基地局820に最初アクセス時に設定されるか、ページング、システム情報等のダウンリンク制御情報を通じて伝送されることができる。この場合、マシンタイプ通信端末機810のセキュリティレベルが基本値に決定されてもよく、integrityやcipheringなどの機能が制限されてもよい。他の様態によれば、ステップ863, 864において、マシンタイプ通信端末機810はより高いセキュリティレベルの設定のための追加的なパラメータを受信することができ、この場合に、integrityやcipheringなどの機能が制限されないこともあり、基本パラメータはステップ851ないしステップ853であらかじめ受信したので、ステップ863ないしステップ864は簡単に行われることができる。
【０１５４】
一様態によれば、マシンタイプ通信端末機810は伝送しようとするデータのセキュリティ要求の程度に応じて３つ程度のセキュリティレベルに区分されることができる。マシンタイプ通信端末機は、１)徹底的なセキュリティが要求されるセキュリティレベル、２)セキュリティが要求されるが、セキュリティの問題が発生してもシステムに深刻なエラーを発生させないセキュリティレベル、３)セキュリティが全然要求されないセキュリティレベル、に区分されることができる。セキュリティレベルに応じてマシンタイプ通信端末機は、無線区間の設定、無線リソースの割り当てなどにおいて互いに異なる手順を行うことができる。
【０１５５】
一様態によれば、マシンタイプ通信端末機810は、RRC接続完了後のセキュリティ設定ステップ863, 864以後に無線区間を設定するステップ871, 872、またはRRC接続を再設定するステップにおいて、integrityやciphering などの機能を行うための制御情報を無線区間設定メッセージまたはRRC接続再設定メッセージに含ませて受信することができる。
【０１５６】
他の様態によれば、マシンタイプ通信端末機810は、integrity関連情報はRRC 接続のためのステップ(ステップ851ないしステップ853)で受信し、ciphering関連情報は無線区間設定のためのステップ(ステップ871ないしステップ872)で受信してもよい。もちろんその逆も可能である。
【０１５７】
また他の様態によれば、マシンタイプ通信端末機810はセキュリティ設定などを全く行わなくてもよい。例えば、ステップ851ないしステップ853で任意アクセス手順を行いながら、基地局820またはMME830が端末機がマシンタイプ通信端末機であることを確認していれば、 基地局820またはMME830はセキュリティ設定が要求されないものと判断することができる。この場合に、マシンタイプ通信端末機810は、integrityやcipheringに対する設定なしでデータを送受信することができる。
【０１５８】
一様態によれば、マシンタイプ通信端末機810のデータ伝送が周期的に行われてもよい。この場合、マシンタイプ通信端末機810は、その都度基地局820または無線網に対する接続と解除を繰り返さなければならない。
【０１５９】
マシンタイプ通信端末機810の最初アクセス時には、ステップ851ないしステップ852に示されるように、基地局820または無線網にアクセスすることができる。
【０１６０】
マシンタイプ通信端末機の位置810が固定された場合であれば、最初のアクセス以後、アクセスするようになる基地局820が変わらない可能性が高い。したがって、この場合、マシンタイプ通信端末機810は最初のアクセス以後にはRRCConnectionRequestメッセージを使用してアクセスを試みず、 RRCConnectionReestablishment手順を通じてアクセスを試みることができる。すなわち、マシンタイプ通信端末機810は、マシンタイプ通信端末機によるアクセスであることを示すパラメータをメッセージに挿入するか、既に以前にアクセスした端末機によるアクセスであることを示すパラメータをメッセージに挿入してRRCConnectionReestablishment 手順をネットワークにアクセスするための手順として使用することができる。
【０１６１】
この場合、基地局820とマシンタイプ通信端末機810は、以前のアクセスで使用された設定を保存し、保存された設定を利用して簡便にアクセスすることができる。
【０１６２】
もし、暗号アルゴリズムなどの変化によってマシンタイプ通信端末機810の再設定が必要な場合、マシンタイプ通信端末機810はセキュリティ設定手順(ステップ871ないしステップ872)から再度アクセス手順を行うことができる。またはこの場合、基地局820は、マシンタイプ通信端末機810のアクセス試みを拒否することができる。
【０１６３】
基地局820は、マシンタイプ通信端末機810へ拒否の原因を知らせることができ、 アクセスを拒否されたマシンタイプ通信端末機810は所定の時間以後に再度アクセスを試みることができる。一様態によれば、RRCConnectionRelease時に特定のrelease causeを用いて基地局820とマシンタイプ通信端末機810とが設定情報をそれぞれ保存するようにしてもよい。
【０１６４】
一様態によれば、マシンタイプ通信端末機が使用する無線網の特性に応じて、マシンタイプ通信端末機がデータを伝送する前に受信同期または伝送同期の取得手順が必要な場合がある。もし同期取得手順が要求されれば、同期取得以後にマシンタイプ通信端末機はデータを伝送することができる。
【０１６５】
マシンタイプ通信端末機がデータを伝送するための無線リソースは、競合ベースまたは非競合ベースで割り当てられることができる。非競合ベースで割り当てられた無線リソースは、マシンタイプ通信端末機が該当無線リソースを独占的または排他的に占有してデータを伝送することができる。競合ベースで割り当てられた無線リソースは、マシンタイプ通信端末機が他のマシンタイプ通信端末機または他の端末機と共有してデータを伝送する。競合ベースで割り当てられた無線リソースは、衝突(Collision)と競合(Contention)の可能性がある。
【０１６６】
一様態によれば、競合ベースの無線リソース割当ては、セルラシステムにおいて任意アクセス手順のための無線リソース割当ての方式と類似する。したがって、競合ベースの無線リソースを割り当てた場合には、無線網が競合ベースとして使用できる無線リソースに関する情報を、システム情報などを伝送してマシンタイプ通信端末機がデータ伝送の前に認知できるようにしなければならない。  
競合ベースアップリンク伝送(Contention Based Uplink Transmission)が可能な無線網の場合、 無線網は特定のサブフレームで競合ベースアップリンク伝送ができるかどうかに関する情報、または競合ベースアップリンク伝送方式でデータ伝送が可能なサブフレームに関する情報をマシンタイプ通信端末機へ伝送することができる。マシンタイプ通信端末機は、該当サーブフレームでは競合ベースアップリンク伝送方式を用いてデータを無線網へ伝送することができる。
【０１６７】
例えば、3GPP無線網は、アップリンクに競合方式でパケット情報を伝送できるように別個の無線リソースを割り当てることができる。マシンタイプ通信端末機は、割り当てられた無線リソースを用いて競合方式でパケットを無線網へ伝送することができる。
【０１６８】
一様態によれば、無線網は、アップリンク物理階層伝送同期を維持するか取得したマシン端末機に限って、競合ベースアップリンク伝送方式を利用可能に制限することができる。しかし、システムが許容した場合、無線網はアップリンク物理階層伝送同期を維持、取得していないマシンタイプ通信端末機に対しても競合ベースアップリンク伝送方式を利用できるようしてもよい。  
RACH手順を用いたマシンタイプ通信端末機の無線リソース割当ては、既存の端末機のRACH手順に影響を与えないように制限されてもよい。
【０１６９】
一様態によれば、無線網はRACHプリアンブルのうちマシンタイプ通信端末機が使用できるプリアンブルのグループを指定することができる。このプリアンブルのグループは変更されてもよい。 一様態によれば、無線網はプリアンブルのグループに関する情報をマシンタイプ通信端末機へ伝送するために、システム情報、RRCメッセージ、MAC情報などを用いることができる。
【０１７０】
他の様態によれば、マシンタイプ通信端末機は、RACHプリアンブルを伝送する場合、マシンタイプ通信端末機から伝送されたRACHプリアンブルであることを示す情報を共に伝送することができる。無線網はマシンタイプ通信端末機が伝送したRACH プリアンブルと既存の端末機が伝送したRACHプリアンブルとを区分することができるので、既存の端末機のRACH手順に影響を及ぼさずに済む。
【０１７１】
また他の様態によれば、無線網はRACH手順のうちeNBでマシンタイプ通信端末機の接続成功率を既存の端末機のRACH手順に影響を与えない程度に制限することができる。例えば、Contention Resolution手順が行われる場合、マシンタイプ通信端末機の接続設定よりも既存の端末機の接続設定を優先順位が高く設定し、既存の端末機が影響されないようにすることができる。
【０１７２】
一様態によれば、無線網は、マシンタイプ通信端末機と既存の端末機とがいずれも円滑に任意アクセスを行えるように無線リソースを効率的に分配することができる。例えば、無線網は、マシンタイプ通信端末機が任意アクセスを行う無線リソースと既存の端末機が任意アクセスを行う無線リソースとを区分することができる。
【０１７３】
他の様態によれば、無線網は、マシンタイプ通信端末機と既存の端末機に対して同一の無線リソースを割り当て、マシンタイプ通信端末機と既存の端末機とは設定値などを異ならせて任意アクセスを行うことができる。例えば、無線網はマシンタイプ通信端末機のために新しいRNTI値を定義することができる。この場合、マシンタイプ通信端末機と既存の端末機とは同一の無線リソースを利用するが、互いに異なるRNTI値を使用するので、それぞれ任意アクセスを行うことができる。
【０１７４】
一様態によれば、マシンタイプ通信端末機は任意アクセスを行うのに先立って、任意アクセスを行うためのRNTIを確認することができる。他の様態によれば、無線網はマシンタイプ通信端末機に所定の時間区間を割り当てることができる。任意アクセスのための無線リソースが割り当てられた場合、マシンタイプ通信端末機は直ちに任意アクセスを行わず、マシンタイプ通信端末機に割り当てられた時間区間に基づいて上記時間区間内の任意の時間が経った後、任意アクセスを行うことができる。この場合に、無線網はマシンタイプ通信端末機に割り当てられた時間区間に関する情報をRRCメッセージ、システム情報などを用いて伝送することができる。また他の実施例によれば、マシンタイプ通信端末機は、無線網から受信した他の値を用いてマシンタイプ通信端末機に割り当てられた時間区間に関する情報を算出することができる。さらに他の様態によれば、マシンタイプ通信端末機は任意アクセスのためのRNTIのうち任意のものを選択して受信し、受信したRNTIに基づいて任意の遅延時間を決定することができる。
【０１７５】
一様態によれば、マシンタイプ通信端末機は固有の特性を有する物理階層を利用して無線網と通信することができる。例えば、セルラ網でマシンタイプ通信装置は既存の端末機のようにユニキャストサブフレーム(unicast subframe)を用いて無線網と通信することができる。この場合、既存の端末機とマシンタイプ通信端末機とは同一の無線リソースを共有することができる。
【０１７６】
他の様態によれば、マシンタイプ通信端末機は、MBSFNサブフレームを用いるか、マシンタイプ通信端末機のために設定されたサブフレームを用いて無線網と通信することができる。一様態によれば、マシンタイプ通信端末機は、伝送するデータの特性によって互いに異なるサブフレームを混合して無線網と通信することができる。
【０１７７】
マシンタイプ通信端末機のデータ伝送または制御信号の伝送は、ユニキャスト、マルチキャスト、ブロードキャストのうち一つ以上の方式を組み合わせて行うことができる。マルチキャストまたはブロードキャスト方式を用いて伝送する場合、既存のチャンネル(論理チャンネル: MCCH、MTCH、伝送チャンネル: MCH、物理チャンネル: PMCH)を活用するか新しいチャンネルを構成して伝送することができる。
【０１７８】
特定地域に属したマシンタイプ通信端末機に制御メッセージを伝達するために、ブロードキャスト、マルチキャスト方法を利用するかページングメッセージを利用してもよい。LTE網でブロードキャスト方法を用いて制御情報を伝達する例として、UMTSで使用されるCBSサービスと類似する方法を活用することができる。または、マシンタイプ通信端末機に関する制御情報を伝達するシステム情報またはブロードキャストされる制御情報を用いてマシンタイプ通信端末機に関する制御情報を伝送することができる。
【０１７９】
一様態によれば、マシンタイプ通信端末機は、ブロードキャスト制御情報、システム情報またはPBCH、PMCHを用いて伝送される制御情報のみ受信可能な状態であってもよい。このとき、上記のメッセージを受信した場合、少なくとも一つ以上のマシンタイプ通信端末機が通信網に接続されるか、データを伝送するように制御することができる。
【０１８０】
マルチキャストチャンネルを用いる場合に、無線網はマシンタイプ通信端末機の位置情報を基準として少なくとも一つ以上のマルチキャストチャンネルグループとしてマシンタイプ通信端末機を区分することができる。この場合、無線網は、特定のマルチキャストチャンネルグループに含まれたマシンタイプ通信端末機へ制御情報をマルチキャストすることができる。
【０１８１】
一様態によれば、制御情報は制限事項なしで伝送されることもでき、所定の時間区間の間、繰り返し伝送されて受信の安全性を高めてもよい。
【０１８２】
一様態によれば、制御情報はすべてのマシンタイプ通信端末機へ伝送されるが、一部のマシンタイプ通信端末機のみが制御情報を処理して指定した動作を行うようにしてもよい。例えば、制御情報及びデータの宛先を識別するためにマシンタイプ通信端末機グループの識別子、マシンタイプ通信端末機の識別子などを用いて制御情報またはデータを処理する端末機を指定することができる。
【０１８３】
一様態によれば、無線網は特定のマシンタイプ通信端末機がアクセスできるサブフレームのインデックスに関する情報を制御メッセージを用いてマシンタイプ通信端末機へ伝送することができる。この場合、制御メッセージは、基地局820のシステム情報、マシンタイプ通信端末機のためのブロードキャストメッセージ、あるいは特定のマシンタイプ通信端末機に対する専用(dedicated)の制御メッセージであってもよい。
【０１８４】
一様態によれば、マシンタイプ通信端末機とマシンタイプ通信サーバ、無線網間のデータ伝送の信頼性(reliability)確保のために、H-ARQなどを用いた物理階層での再伝送を適用することができる。また、連続的または反復的に割り当てた無線リソースを用いて同一の内容の制御情報を繰り返し伝送するか、符号化利得を得ることができるように改善された符号化方式を適用することができる。
【０１８５】
マシンタイプ通信端末機は、大部分の時間、通信が活性化されず、通信が活性化された場合にも少ない量のデータのみを伝送しなければならない場合もある。伝送すべきデータよりも制御情報の量が遥かに多い場合もあるので、マシンタイプ通信端末機は制御情報とデータをpiggybacked 形態で伝送することができる。伝送されたデータに対するACK/NACKを受信するか、伝送されたデータの再伝送が必要な場合、無線網は効率的に無線リソースを設定することができる。
【０１８６】
図９は、同一のグループ内の複数のマシンタイプ通信端末機が無線アクセス区間では各自の無線ベアラを有し、基地局以後では一つの無線ベアラを共有する通信方式を示す図面である。
【０１８７】
無線網は、複数のマシンタイプ通信端末機をグループに区分して管理する場合、該当グループを管理する識別子を定義することができる。一様態によれば、無線網はマシンタイプ通信端末機の多様な特性に応じてマシンタイプ通信端末機を区分することができる。例えば、マシンタイプ通信端末機の類型によるか、マシンタイプ通信端末機のユーザによるか、マシンタイプ通信端末機が送受信するデータの特性によるか、マシンタイプ通信端末機が利用するサービスの品質等によって、マシンタイプ通信端末機を区分することができる。
【０１８８】
一様態によれば、同一のグループに含まれたマシンタイプ通信端末機は、無線アクセス区間ではマシンタイプ通信端末機各自の無線ベアラを有し、基地局以後からは一つの無線ベアラを共有することができる。
【０１８９】
図９において、同一のグループに含まれたマシンタイプ通信端末機910, 920, 930は、各自に割り当てられた無線ベアラ941, 942, 943を用いて基地局950へデータを伝送することができる。
【０１９０】
基地局950は、特定のマシンタイプ通信端末機グループに含まれたマシンタイプ通信端末機のリストを維持することができる。または、基地局950はsubscription 情報に基づいてMME、HSSなどの上位ネットワーク個体からマシンタイプ通信端末機910, 920, 930の情報を受信して保存することができる。
【０１９１】
基地局950は、同一のグループ内に含まれたマシンタイプ通信端末機910, 920, 930が各自の無線ベアラ941, 942, 943を用いてアップリンク伝送をした場合、該当無線ベアラ941, 942, 943とS1以上のベアラ951, 961とをマッピングさせる。
【０１９２】
また、基地局950は、マシンタイプ通信端末機グループが使用するS1以上のベアラ951, 961を用いてダウンリンクデータを受信した場合、該当グループに含まれたマシンタイプ通信端末機910, 920, 930のうち適合な端末機を捜して、該当無線ベアラでデータを伝送するかページングを伝送することができる。
【０１９３】
一様態によれば、グループ内に属したマシン端末機910, 920, 930がネットワークアクセス手順を用いてS1以上のベアラ951, 961を設定すれば、基地局950は、S1以上のベアラ951, 961をグループに対するベアラに設定することができる。 すなわち、グループ内で最も先にネットワークアクセスを行うマシンタイプ通信端末機が設定したS1以上のベアラ951, 961が該当グループに対するS1以上のベアラ951, 961に設定されることができる。
【０１９４】
もし最初にネットワークアクセスを行うマシンタイプ通信端末機のデータ伝送が終了すれば、基地局950はS1以上のベアラ951, 961を解除せずに、無線アクセス部分のベアラ941, 942, 943のみを解除することができる。その後、ネットワークにアクセスするマシンタイプ通信端末機は、無線アクセス部分のベアラ941, 942, 943のみを設定してネットワークに簡便にアクセスすることができる。
【０１９５】
一様態によれば、基地局950は、S1以上のベアラ951, 961が所定時間以上使用されていない場合、S1以上のベアラ951, 961を削除することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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